用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量平均速度

1、實(shí)驗(yàn)一： 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量平均速度1.電磁打點(diǎn)時(shí)器電磁打點(diǎn)時(shí)器2.電火花打點(diǎn)時(shí)器電火花打點(diǎn)時(shí)器 1、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 （1）原理 （2）構(gòu)造 （3）工作電壓：4V6V工作電壓一般工作電壓一般在在4-6V4-6V之間之間，電源的頻率是，電源的頻率是50Hz50Hz電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器線圈中交流電某半個(gè)周期時(shí)的情況，根據(jù)圖中標(biāo)出的線圈中電流方向，可判斷出振動(dòng)片的右端磁性為N極，受到永久磁鐵的作用力向下，即振針（打點(diǎn)針）此時(shí)向下，紙帶從針尖下通過時(shí)，振針打在復(fù)寫紙上，便在復(fù)寫紙下面的紙帶上留上一個(gè)點(diǎn)；另半個(gè)周期線圈中電流與圖2所標(biāo)出的方向相反，振動(dòng)片的右端磁性為S極，受到永久磁鐵的作用力向上，即振針（打點(diǎn)針

2、）此時(shí)向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)不打點(diǎn)。綜上，在線圈中交流電的每個(gè)周期里，紙帶上打一個(gè)點(diǎn)，相鄰點(diǎn)之間對應(yīng)的時(shí)間等于交流電的周期，即0.02s當(dāng)線圈通以當(dāng)線圈通以5050HzHz的交流電時(shí)，線圈產(chǎn)生的交變磁場使振動(dòng)片（由的交流電時(shí)，線圈產(chǎn)生的交變磁場使振動(dòng)片（由彈簧鋼制成）磁化，振動(dòng)片的一端位于永久磁鐵的磁場中。由于振彈簧鋼制成）磁化，振動(dòng)片的一端位于永久磁鐵的磁場中。由于振動(dòng)片的磁極隨著電流方向的改變而不斷變化，在永久磁鐵的磁場作動(dòng)片的磁極隨著電流方向的改變而不斷變化，在永久磁鐵的磁場作用下，振動(dòng)片將上下振動(dòng)，其振動(dòng)周期與線圈中的電流變化周期一用下，振動(dòng)片將上下振動(dòng)，其振動(dòng)周期與線圈中的電流變化周期一致，

3、即為致，即為0 0. .0202s s2、電火花計(jì)時(shí)器 （1）構(gòu)造： （2）原理： （3）工作電壓：220V （4）頻率：50Hz 打點(diǎn)時(shí)間間隔：0.02s電火花打點(diǎn)時(shí)器電火花打點(diǎn)時(shí)器原理：原理：原理：原理： 電火花計(jì)時(shí)器是利用電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電火花放電使墨粉在使墨粉在紙帶上打出墨點(diǎn)而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器紙帶上打出墨點(diǎn)而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器. .當(dāng)電源的頻率是當(dāng)電源的頻率是50Hz50Hz時(shí)時(shí), ,它的脈沖放電周期它的脈沖放電周期也是也是0.02s0.02s，即每隔即每隔0.02s0.02s打下一個(gè)點(diǎn)。打下一個(gè)點(diǎn)。請你思考：請你思考：1為什么打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能使用直流電源？為什么打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

4、不能使用直流電源？2假設(shè)交流電源的頻率不是假設(shè)交流電源的頻率不是50Hz，而是，而是60 Hz，打，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器還是每隔點(diǎn)計(jì)時(shí)器還是每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)嗎？這時(shí)它將每隔多長打一個(gè)點(diǎn)嗎？這時(shí)它將每隔多長時(shí)間打下一個(gè)點(diǎn)？時(shí)間打下一個(gè)點(diǎn)？打點(diǎn)頻率相同打點(diǎn)頻率相同 f=50Hz1.1.打點(diǎn)方式不同打點(diǎn)方式不同電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：利用振動(dòng)的振針打點(diǎn)利用振動(dòng)的振針打點(diǎn)電火花計(jì)時(shí)器：電火花計(jì)時(shí)器：利用火花放電打點(diǎn)利用火花放電打點(diǎn)2.2.電源電壓不同電源電壓不同電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：4V-6V4V-6V交流電交流電電火花計(jì)時(shí)器：電火花計(jì)時(shí)器：220V220V交流電交流電3.3.振針打點(diǎn)

5、時(shí)與紙帶接觸，會(huì)對紙帶產(chǎn)生阻礙振針打點(diǎn)時(shí)與紙帶接觸，會(huì)對紙帶產(chǎn)生阻礙作用；而火花放電基本不會(huì)阻礙紙帶的運(yùn)動(dòng)作用；而火花放電基本不會(huì)阻礙紙帶的運(yùn)動(dòng)兩種電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的共同點(diǎn)與不同點(diǎn)兩種電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的共同點(diǎn)與不同點(diǎn)（做筆記）（做筆記）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的作用： （1）測時(shí)間 (電源頻率50Hz，每隔0.02s0.02s秒打一個(gè)點(diǎn)) （2）測位移 （3）研究紙帶 研究物體運(yùn)動(dòng)操作步驟（1）將木板固定在鐵架臺(tái)上，把電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在傾斜的木板上，把小車與紙帶裝好，接好電源。（2）接通電源，將小車從斜面上由靜止開始釋放，紙帶上就會(huì)打出一系列點(diǎn)跡。（3）關(guān)閉電源，取下紙帶，以0.1秒為周期注計(jì)數(shù)點(diǎn)。（

6、說明：一般選擇5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)為1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)）分析與處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1.觀察紙帶上的點(diǎn)跡，說明如火如何通過點(diǎn)跡判斷小車運(yùn)動(dòng)的快慢。2.說明小車的速度是如何變化的。3.測量小車在計(jì)數(shù)點(diǎn)O-A、O-B、O-C、O-D、O-E、O-F區(qū)間的平均速度。4.通過數(shù)據(jù)分析，你能推斷出哪一區(qū)間的平均速度能比較準(zhǔn)確地反映小車經(jīng)過E點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)的快慢。如圖所示是使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的紙帶，紙帶的左端先通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，從點(diǎn)跡的分布情況可以斷定紙帶的速度變化情況是_，若所用電源頻率為50 Hz，從打下A點(diǎn)到打下B點(diǎn)，共16個(gè)點(diǎn)跡，歷時(shí)_s，位移為_m.這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度為_m/s.例題1：【答案】先變大后

7、變小0.35.491020.183如圖所示，測量出包含E點(diǎn)在內(nèi)的DF兩點(diǎn)間的位移x和時(shí)間t，算出紙帶在這兩點(diǎn)間的平均速度 ，用這個(gè)平均速度代表紙帶經(jīng)過E點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度教材P24例題2：中間時(shí)刻瞬時(shí)速度為整段時(shí)間內(nèi)的平均速度txvvE用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量勻用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量勻變變速直線運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度速直線運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度 O A B C D2.505.498.9913.01 紙帶在幾個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度位置OABCD)./(1smv0.458 0.541 0.627單位 cm練習(xí)練習(xí)1:1: 計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某點(diǎn)的瞬時(shí)速度計(jì)算勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某點(diǎn)的瞬時(shí)速度0 A B C D EBDBDCtXVAEAECtX

8、V 例題例題2.判斷物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律判斷物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律ABCD0 A B C D E X1X2X3X4X5XXXXXTXtXXVAB12TXtXXVVDE45例題例題3.求解平均速度求解平均速度 練習(xí)練習(xí)1 1：如圖是研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中打：如圖是研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)點(diǎn) 計(jì)時(shí)器打出的紙帶，每計(jì)時(shí)器打出的紙帶，每5 5個(gè)打點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)個(gè)打點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，各計(jì)數(shù)對應(yīng)在刻度尺上的示數(shù)已在圖中示點(diǎn)，各計(jì)數(shù)對應(yīng)在刻度尺上的示數(shù)已在圖中示出，單位是出，單位是cmcm，交流電源，交流電源50Hz50Hz。計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔時(shí)。計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔時(shí)間為間為T=T= ，Vc=Vc= ，0.10 s0.20 m/s用刻

9、度尺分別測量出第一個(gè)點(diǎn)到第用刻度尺分別測量出第一個(gè)點(diǎn)到第n個(gè)點(diǎn)的距離個(gè)點(diǎn)的距離.把測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中把測量數(shù)據(jù)填入自己設(shè)計(jì)的表格中.2.505.498.9913.01單位單位 cm O A B C D表表1 紙帶在幾段時(shí)間中的位移和平均速度紙帶在幾段時(shí)間中的位移和平均速度OAABBCCDDEEFx/cmv/m.s-12.500.422.993.504.020.500.580.67例題例題: 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，某次實(shí)，某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，用毫米刻度尺測量的情況如圖驗(yàn)中得到的一條紙帶，用毫米刻度尺測量的情況如圖所示，紙帶在所示，紙帶在A

10、、C間的平均速度為間的平均速度為_m/s，在，在A、D間的平均速度為間的平均速度為_m/s，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于接近于_m/s.(保留兩位有效數(shù)字保留兩位有效數(shù)字)0.350.350.421.402.50練習(xí)練習(xí)1.： 通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條紙帶上的點(diǎn)子不通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的一條紙帶上的點(diǎn)子不均勻均勻,下列判斷正確的是下列判斷正確的是A點(diǎn)子密集的地方物體的運(yùn)動(dòng)速度比較大點(diǎn)子密集的地方物體的運(yùn)動(dòng)速度比較大B點(diǎn)子密集的地方物體的運(yùn)動(dòng)速度比較小點(diǎn)子密集的地方物體的運(yùn)動(dòng)速度比較小C點(diǎn)子不均勻說明物體在做變速運(yùn)動(dòng)點(diǎn)子不均勻說明物體在做變速運(yùn)動(dòng)D點(diǎn)子不均勻說明打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有故障點(diǎn)子不均勻說明打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有故障 ( B C )練習(xí)2.：一同學(xué)在使用